JP4811567B2 - Stress measurement method for structures using photographed images - Google Patents

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Description

本発明は、撮影画像を用いた構造物における応力計測方法に関する。 The present invention relates to a stress measurement method that put the structure using the captured image.

近年、橋梁などの構造物の健全性を評価してアセットマネジメントを実施することによって予算を効率的に管理しようとする動きが盛んになっている。ところで、構造物の健全性を評価する重要な事項としては、疲労破壊がある。この疲労破壊は、例えば橋梁の場合、車両の走行荷重や風荷重、その他機械的な振動などの繰り返しにより発生する。この疲労破壊を防ぐためには、構造物における応力集中部分を把握することが重要となる。   In recent years, there has been a movement to efficiently manage budgets by evaluating the soundness of structures such as bridges and implementing asset management. By the way, an important matter for evaluating the soundness of a structure is fatigue fracture. For example, in the case of a bridge, the fatigue failure occurs due to repeated running load of the vehicle, wind load, and other mechanical vibrations. In order to prevent this fatigue failure, it is important to grasp the stress concentration portion in the structure.

そこで、従来、応力集中が起こる可能性のある部分に、ひずみゲージを貼付してひずみと変位を計測することにより、応力集中度を推定していた。   Therefore, conventionally, the stress concentration degree is estimated by attaching a strain gauge to a portion where stress concentration may occur and measuring strain and displacement.

一般に、ひずみゲージを用いた場合、信頼性の高いひずみデータを得ることができるが、貼付した場所およびその貼付方向でのデータしか得られなかった。   In general, when a strain gauge is used, highly reliable strain data can be obtained, but only data on the pasting location and the pasting direction can be obtained.

特に、その計測値はゲージ長の平均的な値であるため、応力集中のように狭い範囲で大きく応力が変動するような場合には、多くのひずみゲージを貼付して推定する必要があった。   In particular, since the measured value is an average value of the gauge length, when the stress fluctuates greatly in a narrow range such as stress concentration, it was necessary to estimate by attaching many strain gauges. .

ところで、構造物に発生する応力をひずみゲージを用いた位置だけでなく、全視野的に検出しようとする研究が行われている。その一つとして、カメラ装置で撮影した撮影画像を用いる方法があり、この方法は、構造物に荷重が載置される前後の画像をカメラ装置で撮影し、構造物の変形量を荷物の載置前後における撮影画像同士の相関関係から求めるものである(例えば、特許文献1参照)。   By the way, research for detecting the stress generated in a structure not only at a position using a strain gauge but also from the entire field of view has been conducted. As one of the methods, there is a method using a photographed image photographed by a camera device. This method photographs images before and after a load is placed on a structure with the camera device, and determines the deformation amount of the structure on the load. This is obtained from the correlation between the captured images before and after placement (see, for example, Patent Document 1).

この画像の相関関係から求める方法は、構造物の変形前または或る時点での状態を「基準画像」として撮影するとともに、変形後または検査時点での状態を「計測対象画像」として撮影し、これら両画像同士の相関関係を求めるもので、この方法を用いることにより、カメラ装置で撮影し得る広範囲な領域での変形の計測が可能になっており、しかも、最近のデジタルカメラの高性能化、特に、画素数の増加に伴う画像の解像度の向上により、高精度の変形計測が可能になってきていることから、構造物のひずみ計測に応用できる可能性が出てきたため、多くの研究が行われている。
特開平07−181075号公報
The method for obtaining the correlation from the images is to capture the state of the structure before the deformation or at a certain time as a “reference image”, and the state after the deformation or at the time of the inspection as a “measurement target image”. This method is used to determine the correlation between these two images. By using this method, it is possible to measure deformation in a wide range of areas that can be photographed with a camera device, and to improve the performance of recent digital cameras. In particular, the improvement in image resolution due to the increase in the number of pixels has made it possible to measure deformation with high accuracy. Has been done.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-181075

しかし、上述したように、カメラ装置による撮影画像に、相関関係を用いて変位量を求める場合の精度は、撮影画像の画素数、所謂、解像度により決定されるものであり、構造物に接近して撮影できる場合は良いが、接近することができない場合には、精度良く変位量を計測することができない、すなわち応力を精度良く計測することができないという問題があった。 However, as described above, the accuracy in obtaining the displacement amount using the correlation for the captured image by the camera device is determined by the number of pixels of the captured image, so-called resolution, and approaches the structure. However, there is a problem that the displacement cannot be measured accurately, that is, the stress cannot be measured accurately .

そこで、本発明は、構造物の変位量を精度良く求め得る撮影画像を用いた構造物における応力計測方法を提供することを目的とする。 The present invention has an object to provide a put that stress measuring method in a structure using a photographic image that may seek accurately the amount of displacement of the structure.

上記課題を解決するため、本発明の請求項1に係る撮影画像を用いた構造物における応力計測方法は、構造物に力を付与する前と付与した後との撮影画像の画像情報を比較することにより当該構造物における変位量を計測することにより応力を計測する方法であって、
上記力付与前における撮影画像の計測に係る部分であるとともに計測着目画素を含む基準領域部および力付与後における撮影画像の計測に係る部分である計測対象領域部を、フーリエ変換法を用いてそれぞれ拡大するステップと、
この拡大された基準領域部と計測対象領域部とにおける画素同士の画像情報の残差二乗和または正規化による相関量を、基準領域部を計測対象領域部に対して1画素ずつずらしながら求めるステップと、
これら求められた各相関量を、基準領域部の各画素に対応して平面上にプロットするステップと、
これらプロットされた各相関量を表す点若しくはその近傍を通過する曲面を求めるステップと、
このステップにより求められた曲面の極値を求めるステップと、
この極値の座標位置と、力付与前における撮影画像の基準領域部における計測着目画素の座標位置との距離を求めることにより、当該構造物の変位量を求めるステップと、
このステップにより求められた変位量を下記(H1)式に代入することによりひずみを求めるステップと、
このステップで求められたひずみと構造物の材料の縦弾性係数を含む係数行列(量)とにより表わされる下記(H2)式に基づき、当該構造物に発生している応力を求めるステップとを具備した方法である。
In order to solve the above problems, a stress measurement method for a structure using a photographed image according to claim 1 of the present invention compares image information of the photographed image before and after applying force to the structure. A method for measuring stress by measuring the amount of displacement in the structure,
Using the Fourier transform method, the reference area part including the measurement target pixel and the measurement target area part that is a part related to measurement of the captured image after the force application are each related to the measurement of the captured image before the force application. Step to enlarge,
A step of obtaining a correlation amount by a residual sum of squares or normalization of image information of pixels in the enlarged reference area part and the measurement target area part while shifting the reference area part by one pixel from the measurement target area part. When,
A step of plotting the respective amount of correlation these obtained, corresponding to each pixel of the reference area portion on a flat surface,
Points representing respective amount of correlation is these plots or determining a song plane you pass near them,
And determining an extreme value of a song surface obtained by this step,
Determining the amount of displacement of the structure by determining the distance between the coordinate position of this extreme value and the coordinate position of the pixel of interest of measurement in the reference region portion of the photographed image before force application;
Substituting the displacement obtained in this step into the following equation (H1) to obtain strain;
Obtaining the stress generated in the structure based on the following equation (H2) represented by the strain obtained in this step and the coefficient matrix (quantity) including the longitudinal elastic modulus of the material of the structure. It is the method.

Figure 0004811567
Figure 0004811567
但し、上記式中、pHowever, in the above formula, p x およびpAnd p y は4つの計測点からなる応力解析のための方形の要素のX軸方向およびY軸方向での長さを表わし、uRepresents the length in the X-axis direction and the Y-axis direction of a rectangular element for stress analysis consisting of four measurement points, and u i およびvAnd v i は要素のX軸方向およびY軸方向での移動量を表わし、要素中心(x+pRepresents the movement amount of the element in the X-axis direction and the Y-axis direction, and the element center (x + p x /2,y+p/ 2, y + p y /2)が変形後に生じるX軸方向ひずみ、Y軸方向ひずみ、剪断ひずみ、およびX軸方向応力、Y軸方向応力、剪断応力を、それぞれε/ 2) produces X-axis direction strain, Y-axis direction strain, shear strain, and X-axis direction stress, Y-axis direction stress, and shear stress, respectively x ,ε, Ε y ,γ, Γ xyxy 、およびσ, And σ x ,σ, Σ y ,τ, Τ xyxy とし、Eは測定対象物の縦弾性係数、νはポアソン比を表わす。Where E is the longitudinal elastic modulus of the measurement object, and ν is the Poisson's ratio.

上記応力計測方法によると、力を付加する前と付加した後との構造物をカメラ装置で撮影するとともに、これら両撮影画像の計測対象部分での各画素における画像情報の相関量を求めるとともに、この相関量を表す点またはその近傍を通過する曲面を求めた後、この曲面における極値をとる平面上での位置と、基準画像における計測着目画素の位置との差を求めるようにしたので、計測着目画素の位置についての変位量を例えば1画素分以下の範囲内で精度良く求めることができ、しかもこの変位量からひずみを求め、このひずみと構造物の材料の縦弾性係数を含む量とに基づき、当該構造物に発生している応力を求めるようにしたので、構造物に生じている応力を精度良く求めることができる。 According to the stress measurement method, the structure before and after applying force is photographed by the camera device, and the correlation amount of the image information in each pixel in the measurement target portion of both the photographed images is obtained. after obtaining the song plane you pass through the point or the vicinity thereof representing the correlation quantity, and position on the extreme preparative Ru flat surface in tracks face of this, the difference between the position of the measurement target pixel in the reference image Thus, the displacement amount for the position of the pixel to be measured can be accurately obtained within a range of, for example, one pixel or less, and the strain is obtained from this displacement amount. Since the stress generated in the structure is obtained based on the amount including the elastic coefficient, the stress generated in the structure can be obtained with high accuracy.

すなわち、構造物の撮影画像から応力を求めることができるため、例えばひずみゲージを多数貼付することなく、また任意の位置でも、変位量すなわち応力を計測することができ、したがって応力集中などが発生している場所を、容易に且つ正確に把握することができるので、構造物の管理を精度良く、すなわち効率の良い管理を行うことができる。   That is, since the stress can be obtained from the photographed image of the structure, for example, the displacement amount, that is, the stress can be measured at any position without attaching a large number of strain gauges. Therefore, the structure can be managed with high accuracy, that is, efficient management can be performed.

[実施の形態]
以下、本発明の実施の形態に係る撮影画像を用いた構造物における応力計測方法、詳しく言えば、撮影画像を用いて構造物の変位量を計測することにより、当該構造物の応力を計測する方法について、図面に基づき説明する。
[Embodiment]
Hereinafter, the stress measurement method that put the structure using the captured image according to an embodiment of the present invention, In detail, by measuring the displacement of the structure using the captured image, the stress of the structure A measuring method will be described with reference to the drawings.

まず、構造物における変位量の計測方法、すなわち変位量計測方法について説明する。 First, a displacement amount measuring method in a structure , that is, a displacement amount measuring method will be described.

本実施の形態においては、構造物の疲労などの強度を推定するために、荷重(力)を付与する前と、付与した後とにおける変位量(ずれ量ともいう)を、カメラ装置(例えば、CCDを用いたデジタルビデオカメラが用いられる)により撮影し、この荷重の付与前と付与後とにおける撮影画像における画素情報、例えば輝度値を用いて、その前後における変位量を求めるものである。   In the present embodiment, in order to estimate the strength such as fatigue of a structure, a displacement amount (also referred to as a displacement amount) between before and after applying a load (force) is referred to as a camera device (for example, A digital video camera using a CCD is used), and the amount of displacement before and after that is obtained using pixel information, for example, luminance values, in the captured image before and after the application of the load.

ここで、この変位量計測方法に用いられる装置の概略構成について説明しておく。   Here, a schematic configuration of an apparatus used for this displacement amount measuring method will be described.

この変位量計測装置は、図1に示すように、少なくとも、支持台1に取り付けられて構造物の所定位置を撮影するカメラ装置2と、このカメラ装置2に設けられて撮影すべき構造物までの距離を測定するレーザ測距装置3と、例えばカメラ装置2側に設けられて撮影位置を特定するためにレーザ光を照射するレーザ照射器4と、例えば支持台1に設けられて当該カメラ装置2の三次元位置を測定するGPS装置5と、上記各機器からの測定値を入力して構造物における計測対象位置での変位量を演算するコンピュータ装置(演算装置)6とから構成されており、勿論、このコンピュータ装置6にはタブレット、キーボードなどの入力機器7が具備されるとともに、プリンタなどの出力装置も接続されている。   As shown in FIG. 1, the displacement measuring device includes at least a camera device 2 that is attached to a support base 1 and photographs a predetermined position of a structure, and a structure that is provided in the camera device 2 and is to be photographed. A distance measuring device 3 for measuring the distance of the camera, a laser irradiator 4 for irradiating a laser beam, for example, provided on the camera device 2 side to specify a photographing position, and a camera device for example provided on the support base 1 2, a GPS device 5 that measures the three-dimensional position, and a computer device (arithmetic device) 6 that calculates the displacement amount at the measurement target position in the structure by inputting measured values from the above-mentioned devices. Of course, the computer device 6 includes an input device 7 such as a tablet and a keyboard, and an output device such as a printer.

以下、上記変位量計測装置を用いて、すなわち撮影画像を用いて構造物の変位量を計測する方法について説明する。   Hereinafter, a method of measuring the displacement amount of the structure using the displacement amount measuring apparatus, that is, using a captured image will be described.

まず、カメラ装置2により、荷重を付加しない状態で構造物を撮影して荷重付加前画像(以下、基準画像という)を得た後、所定位置に荷重を付加した状態で構造物を撮影して荷重付加後画像(以下、計測対象画像という)を得る。   First, the camera device 2 captures an image of the structure without applying a load to obtain an image before applying a load (hereinafter referred to as a reference image), and then images the structure with a load applied at a predetermined position. An image after applying a load (hereinafter referred to as a measurement target image) is obtained.

勿論、このとき、レーザ測距装置3、GPS装置5からの測定データを用いて、カメラ装置2に対する被計測部の位置が正確に測定され、そしてこれらの測定値に基づき、当該変位量計測装置にて得られる計測値が正しい変位量となるように補正などが行われる。なお、以下においては、計測された変位量については、正しい値に補正されているものとして説明する。   Of course, at this time, the measurement data from the laser distance measuring device 3 and the GPS device 5 are used to accurately measure the position of the measured portion with respect to the camera device 2, and the displacement measuring device is based on these measured values. Correction or the like is performed so that the measured value obtained in step 1 becomes the correct displacement amount. In the following description, it is assumed that the measured displacement amount is corrected to a correct value.

次に、これら両画像における計測に係る部分(所定領域)の画素数を増加させて、計測部分の拡大を図り、変位量の計測精度の向上が図られる。   Next, by increasing the number of pixels in a portion (predetermined region) related to measurement in these two images, the measurement portion is expanded and the measurement accuracy of the displacement amount is improved.

以下、この画素数の増加方法(拡大方法)について説明する。   Hereinafter, an increase method (enlargement method) of the number of pixels will be described.

例えば、N×N画素を有する画像がある場合、画素の幅をλとすると、この画像の撮影領域は、λN×λNとなる。   For example, when there is an image having N × N pixels, if the width of the pixel is λ, the shooting area of this image is λN × λN.

ところで、図2(a)に示すように、このN×N画素を有する画像を、それぞれM倍に、すなわちMN×MNの画素数にすると、図2(b)のようになる。この場合、各画素の幅λ′は、λ/Mになっている。   By the way, as shown in FIG. 2A, when the images having N × N pixels are each multiplied by M, that is, the number of pixels of MN × MN is as shown in FIG. In this case, the width λ ′ of each pixel is λ / M.

一方、これら増加された各画素における画像情報(画素値)、すなわち輝度値に対してフーリエ変換を行った場合には、図3に示すような空間周波数領域となり、その領域の各辺がM倍されたことになる。   On the other hand, when Fourier transform is performed on the image information (pixel value), that is, the luminance value of each increased pixel, a spatial frequency region as shown in FIG. 3 is obtained, and each side of the region is M times It will be done.

そして、この空間周波数領域には、図2(a)に示す範囲における輝度値にフーリエ変換を行った値を対応させることになるが、実際のデータは、N×Nの範囲での輝度値であり、そのフーリエ変換値は、−π/λ〜π/λの範囲(小さい点にて示す)のデータだけである。したがって、図3に示す拡大された部分(小さい点の部分以外の外周部)については、データを持っていないため、この部分には「ゼロ」が入れられる。つまり、拡大された部分をカットする窓関数を用いたことになる。   Then, in this spatial frequency region, the luminance value in the range shown in FIG. 2A is made to correspond to the value obtained by performing the Fourier transform, but the actual data is the luminance value in the range of N × N. The Fourier transform value is only data in the range of −π / λ to π / λ (indicated by small points). Therefore, since the enlarged portion shown in FIG. 3 (the outer peripheral portion other than the small dot portion) does not have data, “0” is entered in this portion. That is, the window function for cutting the enlarged portion is used.

次に、このような二次元のフーリエ変換値aklに対し、下記(1)式で示すフーリエ逆変換を行うと、画素数がM×M倍された(拡大された)画像データA(m,n)が得られることになる。 Next, when the inverse Fourier transform represented by the following equation (1) is performed on such a two-dimensional Fourier transform value a kl , the number of pixels is multiplied by M × M (enlarged) image data A (m , N).

Figure 0004811567
このようにフーリエ変換法による拡大方法を採用することにより、例えば周囲の4点の画素値を用いた補間法に比べて、1つの画素値を得るために、全てのフーリエ変換値(広範囲での値)が用いられることになり、したがってノイズの影響(悪影響)を少なくすることができる。
Figure 0004811567
In this way, by adopting the enlargement method by the Fourier transform method, all the Fourier transform values (in a wide range) are obtained in order to obtain one pixel value, for example, as compared with the interpolation method using the surrounding four pixel values. Value) is used, and therefore the influence (adverse effect) of noise can be reduced.

次に、基準画像と計測対象画像とに画像相関法を適用して、画像情報である輝度値による画素同士の変位量を求める手順について説明する。   Next, a procedure for applying the image correlation method to the reference image and the measurement target image to obtain the displacement amount of the pixels based on the luminance value as image information will be described.

この手順においては、計測に係る部分については所定の画素領域(例えば、複数個の画素)ずつ、順次、画像相関法を適用していくが、ここでは、比較元となる基準画像側を基準領域部と称するとともに、比較対象となる計測対象画像側を計測対象領域部と称して説明する。   In this procedure, the image correlation method is sequentially applied to a portion related to measurement for each predetermined pixel region (for example, a plurality of pixels). Here, the reference image side as a comparison source is referred to as the reference region. The measurement target image side to be compared is referred to as a measurement target region portion and will be described.

すなわち、画素数が増加されるとともにフーリエ変換法により増加した画素分の輝度値が補間されてなる基準領域部および計測対象領域部における各画素の輝度値(画素値)の差を求める方法について説明する。   That is, a method for obtaining a difference in luminance value (pixel value) of each pixel in the reference region portion and the measurement target region portion obtained by interpolating the luminance value for the pixel increased by the Fourier transform method as the number of pixels is increased will be described. To do.

また、以下においては、理解を容易にするために、構造物として、一次元の棒状体について説明する。   In the following description, in order to facilitate understanding, a one-dimensional rod-like body will be described as a structure.

さらに、計測に係る画素領域の個数としては、奇数個、例えば5個にするとともに、変位の計測を行うために着目する画素(以下、計測着目画素という)については、中央の画素とする。   Furthermore, the number of pixel regions related to measurement is an odd number, for example, five, and a pixel that is focused on for measurement of displacement (hereinafter referred to as a measurement focused pixel) is a central pixel.

すなわち、図4(a)に示すように、基準画像側の5個の画素群が基準領域部(A)にされるとともに、計測対象画像側の5個の画素群が計測対象領域部(B)とされる。したがって、中央の画素(i番目の画素)が計測着目画素となる。 That is, as shown in FIG. 4A, the five pixel groups on the reference image side are made the reference area portion (A i ), and the five pixel groups on the measurement target image side are made the measurement object region portion ( B i ). Therefore, the central pixel (i-th pixel) is the measurement target pixel.

これら両領域部(A,B)同士を比較する場合、まず、図4(b)に示すように、計測対象領域部(B)に対して、基準領域部(A)を一方に、例えば左側に1画素分だけずらせた状態で、両領域部の各画素同士間で輝度値の残差二乗和(相関量の一例である)を求める。この残差二乗和は、両輝度値の差を二乗したものを、5つの画素分について加算したものである。 When comparing these two region portions (A i , B i ), first, as shown in FIG. 4B, one reference region portion (A i ) is set to one side of the measurement target region portion (B i ). In addition, for example, a residual sum of squares of luminance values (an example of a correlation amount) is obtained between the pixels in both region portions while being shifted by one pixel to the left. The residual sum of squares is obtained by adding the squares of the differences between the two luminance values and adding them for five pixels.

そして、この残差二乗和を、引き続き、基準領域部(A)を順次右側に1画素ずつずらせながら(矢印aにて示す)、それぞれについて、残差二乗和を求める。 Then, the residual sum of squares is obtained for each of the residual area sums (A i ) sequentially while shifting the reference area (A i ) one pixel at a time (indicated by an arrow a).

次に、図4(c)に示すように、移動された各基準領域部Aにおける計測着目画素の位置をx軸上にとるとともに、各基準領域部Aについて求められた各残差二乗和(グラフでは、残差二乗和相関値rで表されており、○印にて示す)をy軸にとり、x−y平面上にプロットする。 Next, as shown in FIG. 4C, the position of the pixel to be measured in each moved reference area part A i is set on the x axis, and each residual square obtained for each reference area part A i is obtained. The sum (represented by the residual square sum correlation value r in the graph and indicated by a circle) is taken on the y-axis and plotted on the xy plane.

次に、このx−y平面上にて、プロットされた複数の点またはその近傍を通過する二次曲線(応答曲線ともいう)Pを、最小二乗法を用いて求める。なお、応答曲線である二次曲線の代わりに、多項式曲線、sinc関数曲線などを用いることができる。また、最小二乗法の代わりに、最急降下法を用いてもよい。   Next, a quadratic curve (also referred to as a response curve) P passing through a plurality of plotted points or the vicinity thereof on the xy plane is obtained using a least square method. A polynomial curve, a sinc function curve, or the like can be used instead of the quadratic curve that is a response curve. Further, the steepest descent method may be used instead of the least square method.

そして、この二次曲線Pの極値、この場合は、最小値のx座標位置(x′)を求めるとともに、このx座標位置と基準画像上での基準領域部Aにおける計測着目画素である中央のx座標位置(x)との差、すなわちずれ量Δiを求める。 Then, the extreme value of the quadratic curve P, in this case, the minimum x coordinate position (x i ′) is obtained, and the x coordinate position and the measurement target pixel in the reference area A i on the reference image are obtained. A difference from a certain center x-coordinate position (x i ), that is, a deviation amount Δi is obtained.

この求められたずれ量が変位量であり、1画素分以下の所謂サブピクセルオーダーの変位量として精度良く計測できる。   The obtained deviation amount is a displacement amount, and can be accurately measured as a so-called sub-pixel order displacement amount of one pixel or less.

なお、図4の右側に、上記と同様のことを、異なる基準領域部Aで行った場合の結果{j番目の画素のずれ量(Δj)}を示しておく。 Note that, on the right side of FIG. 4, the result {j-th pixel shift amount (Δj)} in the case where the same process as described above is performed in a different reference area A j is shown.

ところで、上記説明においては、理解の容易化を図るために、棒状体についての変位量を求める場合について説明したが、本実施の形態では、構造物の表面(二次元)を構成する平板について、その変位量が求められる。 By the way, in the above description, in order to facilitate understanding, the case of obtaining the displacement amount of the rod-shaped body has been described, but in the present embodiment, the flat plate constituting the surface (two-dimensional) of the structure, The amount of displacement is obtained.

この場合の基準領域部および計測対象領域部は、当然に、平面であるとともに、これら二次元平面における各画素についての残差二乗和(または、残差二乗和相関値)が得られる。   In this case, the reference area portion and the measurement target area portion are naturally planes, and a residual square sum (or residual square sum correlation value) for each pixel in these two-dimensional planes is obtained.

そして、これら残差二乗和の各点を通過し得る例えば下記(2)式で示される二次曲面(応答曲面ともいう)が最小二乗法により求められ、その曲面での極値、例えば最小値となる平面上での点が、基準画像上での基準領域部における計測着目画素が移動した位置であり、この移動距離が変位量となる。なお、応答曲面である二次曲面の代わりに、多項式で表される曲面、sinc関数で表されるも曲面などを用いることができる。この場合も、最小二乗法の代わりに、最急降下法を用いてもよい。   Then, for example, a quadric surface (also referred to as a response surface) represented by the following equation (2) that can pass through each point of the residual sum of squares is obtained by the least square method, and an extreme value on the curved surface, for example, a minimum value The point on the plane becomes the position where the measurement pixel of interest in the reference area on the reference image has moved, and this moving distance is the amount of displacement. Note that a curved surface represented by a polynomial, a curved surface represented by a sinc function, or the like can be used instead of a quadric surface that is a response surface. In this case, the steepest descent method may be used instead of the least square method.

Figure 0004811567
図5に、この二次曲面Sを示しておく。但し、相関値にて表されている。
Figure 0004811567
FIG. 5 shows this quadric surface S. However, it is represented by a correlation value.

ここで、図6に、本発明に係る変位量計測方法を用いた実験結果を示す。   Here, the experimental result using the displacement amount measuring method according to the present invention is shown in FIG.

図6は、試験片として、長方形の板体(2t×30W×300L;単位はmm)に、引張荷重を加えた場合の本発明に係る変位量計測方法による計測値と、ひずみゲージによる計測値との比較を示している。なお、(a)は計測値を比較したグラフ、(b)は試験片の外観を示す図である。また、図6(a)に記載のひずみゲージによる変位量の計測値は、ひずみゲージから得られたひずみ量を積分したものである。   FIG. 6 shows a measured value by a displacement measuring method according to the present invention and a measured value by a strain gauge when a tensile load is applied to a rectangular plate (2 t × 30 W × 300 L; unit is mm) as a test piece. Comparison with is shown. In addition, (a) is the graph which compared the measured value, (b) is a figure which shows the external appearance of a test piece. Moreover, the measured value of the displacement amount by the strain gauge shown in FIG. 6A is obtained by integrating the strain amount obtained from the strain gauge.

この図6に示す結果から、本発明に係る変位量計測方法による計測値が、ひずみゲージによる計測値とほぼ同等であることが分かる。このことから、本発明に係る変位量計測方法を用いることにより、ひずみゲージを用いることなく、構造物の変位量(変形量)を高精度に計測できることが分かった。   From the results shown in FIG. 6, it can be seen that the measurement value obtained by the displacement amount measuring method according to the present invention is substantially equivalent to the measurement value obtained by the strain gauge. From this, it was found that the displacement amount (deformation amount) of the structure can be measured with high accuracy without using a strain gauge by using the displacement amount measuring method according to the present invention.

また、本発明に係る変位量計測方法は、ひずみゲージによる計測方法とは異なり、画像撮影領域のほぼ全面に亘って変位量の計測を可能にするものであり、非接触による高精度変位量計測法として、非常に有効な方法である。   The displacement measurement method according to the present invention, unlike the measurement method using the strain gauge, enables measurement of the displacement over almost the entire surface of the image capturing region. This is a very effective method.

上述したように、荷重を付加する前と付加した後との構造物をカメラ装置で撮影するとともに、これら両撮影画像の計測に係る部分に拡大処理を施した後、これら拡大された領域における、計測対象部分での各画素における輝度値の残差二乗和を求めるとともに、この残差二乗和を表す点またはその近傍を通過する曲面を最小二乗法により求めた後、この曲面における極値、例えば最小値をとる平面上での位置と、基準画像における計測着目画素の位置との差を求めるようにしたので、計測着目画素の位置についての変位量を1画素分以下の範囲内で、すなわちサブピクセルオーダーとして求めることができ、したがって構造物の変位量、すなわち変形量を精度良く求めることができる。   As described above, the structure before and after applying the load is imaged with the camera device, and after the enlargement process is performed on the portion related to the measurement of both the captured images, in these enlarged areas, After obtaining the residual sum of squares of the luminance value in each pixel in the measurement target portion, and obtaining a curved surface passing through the point representing the residual sum of squares or the vicinity thereof by the least square method, the extrema on the curved surface, for example, Since the difference between the position on the plane that takes the minimum value and the position of the measurement target pixel in the reference image is obtained, the displacement amount for the position of the measurement target pixel is within one pixel or less, that is, the sub Therefore, the displacement amount of the structure, that is, the deformation amount can be obtained with high accuracy.

次に、上記変位量計測方法を用いた応力計測方法について簡単に説明する。   Next, a stress measurement method using the displacement amount measurement method will be briefly described.

上記変位量計測方法により精度良く求められた変位量に基づき、すなわち下記に示す(3)式および(4)式に示すように、この変位量(δ)と変位−ひずみの関係を表す量(例えば、係数行列)[B]とからひずみ(ε)を算出するとともに、このひずみ(ε)に応力−ひずみの関係を表す量(例えば、構造物を構成する材料の縦弾性係数を含む係数行列)[D]を掛けることにより、構造物に発生している応力(σ)を求めることができる。すなわち、構造物を撮影した画像から、応力を求めることができるため、例えばひずみゲージを多数貼付することなく、また任意の位置でも、変位量すなわち応力を計測することができ、したがって応力集中などが発生している場所を、容易に且つ正確に把握することができるので、構造物の管理を精度良く、すなわち効率の良い管理を行うことができる。   Based on the displacement amount accurately obtained by the displacement amount measuring method, that is, as shown in the following formulas (3) and (4), an amount representing the relationship between the displacement amount (δ) and the displacement-strain ( For example, a strain (ε) is calculated from the coefficient matrix (B) and a quantity representing a stress-strain relationship (for example, a coefficient matrix including a longitudinal elastic modulus of a material constituting the structure). ) By multiplying [D], the stress (σ) generated in the structure can be obtained. That is, since the stress can be obtained from an image obtained by photographing the structure, for example, the displacement amount, that is, the stress can be measured without attaching a large number of strain gauges and at any position. Since the place where it has occurred can be grasped easily and accurately, the structure can be managed with high accuracy, that is, efficient management can be performed.

Figure 0004811567
勿論、上述した変位量を求める演算およびこの変位量に基づく応力の演算(解析)については、コンピュータ装置に具備された演算用プログラムにより行われる。
Figure 0004811567
Of course, the calculation for obtaining the displacement amount and the calculation (analysis) of the stress based on the displacement amount are performed by a calculation program provided in the computer apparatus.

ここで、上述した方法によって求められた変位計測値を用いて応力を計算する方法を具体的に説明する。   Here, a method for calculating the stress using the displacement measurement value obtained by the above-described method will be specifically described.

すなわち、基準画像中における計測点N01(x,y)に対して、X軸方向およびY軸方向において、隣り合う計測点をN02(x+p,y),N04(x,y+p)とするとともに、対角上にある計測点をN03(x+p,y+p)として考えると、これら4点の計測点からなる要素によって、応力解析を実施することができる。なお、この場合、基準画像中における要素は、X軸方向での長さがp,Y軸方向での長さがpである方形として考える。そして、これら4つの変形計測点N0i(i=1〜4)が、X軸方向およびY軸方向に、それぞれuおよびv移動したと考える。このとき、これら4計測点からなる要素中心点N(x+p/2,y+p/2)が変形後に生じるX軸方向ひずみ、Y軸方向ひずみ、剪断ひずみ、およびX軸方向応力、Y軸方向応力、剪断応力を、それぞれε(x+p/2,y+p/2),ε(x+p/2,y+p/2),γxy(x+p/2,y+p/2)、およびσ(x+p/2,y+p/2),σ(x+p/2,y+p/2),τxy(x+p/2,y+p/2)とすると、これらの値は、簡易的に下記(5)式および(6)式により求めることができる。 That is, with respect to the measurement point N 01 (x, y) in the reference image, adjacent measurement points in the X-axis direction and the Y-axis direction are represented by N 02 (x + p x , y), N 04 (x, y + py ). In addition, when the measurement point on the diagonal is considered as N 03 (x + p x , y + py ), the stress analysis can be performed by an element including these four measurement points. In this case, the elements in the reference image, the length in the X-axis direction is considered as a square p x, the length in the Y axis direction is p y. Then, it is considered that these four deformation measurement points N 0i (i = 1 to 4) have moved u i and v i in the X-axis direction and the Y-axis direction, respectively. At this time, the element center point N 0 (x + p x / 2, y + p y / 2) composed of these four measurement points is generated after deformation in the X-axis direction strain, the Y-axis direction strain, the shear strain, and the X-axis direction stress, the Y-axis. The directional stress and shear stress are respectively expressed as ε x (x + p x / 2, y + p y / 2), ε y (x + p x / 2, y + p y / 2), γ xy (x + p x / 2, y + p y / 2), respectively. And σ x (x + p x / 2, y + p y / 2), σ y (x + p x / 2, y + p y / 2), τ xy (x + p x / 2, y + p y / 2), these values are It can be simply obtained from the following equations (5) and (6).

Figure 0004811567
上記(6)式中、Eは測定対象物の縦弾性係数、νはポアソン比である。
Figure 0004811567
In the above equation (6), E is the longitudinal elastic modulus of the measurement object, and ν is the Poisson's ratio.

すなわち、上記の式を用いることにより、サブピクセルレベルでの変位計測値に基づいて応力解析を行うことができる。   That is, by using the above equation, stress analysis can be performed based on the displacement measurement value at the subpixel level.

ここで、本発明に係る変位量による応力計測方法を用いた実験結果を示しておく。 Here, experimental results using the stress measurement method based on the displacement according to the present invention will be shown.

図7は、長方形の板体(2t×30W×300L;単位はmm)に円孔(孔径が10mm)を形成した試験片の図であり、図8は、この試験片に引張荷重を加えた場合の本発明に係る変位量計測方法により得られた変位量に基づき求められた計測領域全体の応力分布を示す図であり、また図9は、本発明に係る応力計測方法で求められた応力分布(実線にて示す)と、ひずみゲージで計測された応力(プロット箇所にて示す)と、下記(7)式に示す理論値(破線にて示す)とを比較した図である。なお、図8においては、引張荷重が異なる3つのケース1〜ケース3について示されている。また、図8から、円孔側部においては、応力集中が生じているとともに、円孔上部および下部においては、応力が小さくなっているのが分かる。また、図9からは、円孔左側においては、幾分の差異が見受けられるが、全体的には、サブピクセル画像処理による計測値、ひずみゲージによる計測値、および理論値がほぼ同程度の結果であることが分かる。   FIG. 7 is a view of a test piece in which a circular hole (hole diameter is 10 mm) is formed in a rectangular plate (2t × 30W × 300L; unit is mm), and FIG. 8 is a tensile load applied to the test piece. FIG. 9 is a diagram showing the stress distribution of the entire measurement region obtained based on the displacement obtained by the displacement measurement method according to the present invention, and FIG. 9 shows the stress obtained by the stress measurement method according to the present invention. It is the figure which compared distribution (shown with a continuous line), the stress (shown with a plot location) measured with the strain gauge, and the theoretical value (shown with a broken line) shown to following (7) Formula. In FIG. 8, three cases 1 to 3 having different tensile loads are shown. Further, FIG. 8 shows that stress concentration occurs at the side of the circular hole, and stress decreases at the upper and lower parts of the circular hole. In addition, from FIG. 9, there is some difference on the left side of the circular hole, but overall, the results of the measured values by the subpixel image processing, the measured values by the strain gauge, and the theoretical values are almost the same. It turns out that it is.

Figure 0004811567
上記(7)式中、σは円孔中心から上部75mmの位置にあるひずみゲージから計算した円孔遠方部での応力値(図7の二点鎖線にて示す)であり、rは円孔の半径であり、xは円孔中心からの位置(距離)を示す。
Figure 0004811567
In the above equation (7), σ 0 is the stress value (indicated by the two-dot chain line in FIG. 7) at the far hole of the circular hole calculated from the strain gauge located 75 mm above the circular hole center, and r is the circle The radius of the hole, and x indicates the position (distance) from the center of the circular hole.

さらに、以下、上記実施の形態に係る変位量計測方法をステップ様式にて記載しておく。   Further, hereinafter, the displacement amount measuring method according to the above-described embodiment will be described in a step format.

すなわち、上記実施の形態に係る変位量計測方法は、構造物に力を付与する前と付与した後との撮影画像の画像情報を比較することにより当該構造物における変位量を計測する方法であって、上記力付与前における撮影画像の計測に係る部分であるとともに計測着目画素を含む基準領域部および力付与後における撮影画像の計測に係る部分である計測対象領域部を、フーリエ変換法を用いてそれぞれ拡大するステップと、この拡大された基準領域部と計測対象領域部とにおける画素同士の画像情報例えば輝度値の残差二乗和または正規化による相関量を、基準領域部を計測対象領域部に対して1画素ずつずらしながら求めるステップと、これら求められた各相関量を、基準領域部の各画素に対応して平面上にプロットするステップと、これらプロットされた各相関量を表す点若しくはその近傍を通過する曲面を求めるステップと、このステップにより求められた曲面の極値を求めるステップと、この極値の座標位置と、力付与前における撮影画像の基準領域部における計測着目画素の座標位置との距離を求めることにより、当該構造物の変位量を求めるステップとを具備した方法である。 That is, the displacement amount measuring method according to the above embodiment is a method for measuring the displacement amount in the structure by comparing the image information of the captured images before and after applying force to the structure. Then, a Fourier transform method is used to calculate a reference region portion including a measurement target pixel and a measurement target region portion that is a portion related to measurement of a captured image after the force is applied. Each of the enlarged reference region portion and the measurement target region portion, image information between pixels in the enlarged reference region portion and the measurement target region portion, for example, a residual sum of squares of luminance values or a correlation amount by normalization, and the reference region portion as the measurement target region portion. a step of plotting and determining shifting by one pixel, each correlation amounts thereof obtained, corresponding to each pixel of the reference area portion on a flat surface with respect to these Determining a tune surface you pass through the point or in the vicinity thereof representing respective correlation amount which is lot, and determining an extreme value of a song surface obtained by this step, the coordinate position of the extreme value, the force imparted before And obtaining a displacement amount of the structure by obtaining a distance from the coordinate position of the measurement target pixel in the reference region portion of the captured image.

なお、上記応力計測方法は、簡単に言うと、上記変位量計測方法により求められた変位量からひずみを求め、このひずみと構造物の材料の縦弾性係数を含む量とに基づき、当該構造物に発生している応力を求める方法である。   In addition, the stress measurement method simply calculates a strain from the displacement obtained by the displacement measurement method, and based on the strain and the amount including the longitudinal elastic modulus of the material of the structure, the structure This is a method for obtaining the stress generated in the.

本実施の形態に係る応力計測装置の構成によると、下記のような効果を有している。
(1)カメラ装置、変位量および応力解析用のコンピュータ装置および出力装置を一体化させることによって、現場での構造物の応力状態が即座に評価できるので、構造物の点検および診断を、効率よく実施することができる。
(2)当該応力計測装置に組み込まれたレーザ測距装置およびGPS装置によって、被計測部の位置情報を効率よく取得することができるので、データの解析および構造物の健全性診断を容易に行うことができる。
(3)応答曲面を用いてずれ位置、すなわち変位量を求めるようにしたので、変位を20nm程度の精度で測定することができ、したがって従来できなかった応力測定の分野まで、カメラ方式を適用することができる。
(4)画像の拡大法と応答曲面法とを組み合わせることによって、ひずみの検出精度の向上を図ることができ、延いては、応力の測定精度の向上を図り得る。
The configuration of the stress measuring device according to the present embodiment has the following effects.
(1) By integrating the camera device, the computer device for displacement and stress analysis, and the output device, the stress state of the structure at the site can be immediately evaluated, so the inspection and diagnosis of the structure can be performed efficiently. Can be implemented.
(2) Since the laser distance measuring device and the GPS device incorporated in the stress measuring device can efficiently acquire the position information of the measured portion, data analysis and structural soundness diagnosis are easily performed. be able to.
(3) applying deviation using response surface position, that is, was to seek the displacement amount, the displacement to be measured in 20nm accuracy of about, thus to the field of stress measurement which can not be conventionally camera system can do.
(4) By combining the image enlarging method and the response surface method, it is possible to improve the accuracy of strain detection, and consequently improve the accuracy of stress measurement.

ところで、上記実施の形態においては、画素同士の変位量を求める画像相関法(相関量)として残差二乗和(残差二乗和相関値)を用いたが、例えば正規化相関値を用いることもできる。   In the above embodiment, the residual sum of squares (residual sum of squares correlation value) is used as the image correlation method (correlation amount) for obtaining the displacement amount between pixels. For example, a normalized correlation value may be used. it can.

正規化相関値を求める場合は、下記に示す(8)式(二次曲面の場合)が用いられる。   When obtaining a normalized correlation value, the following equation (8) (in the case of a quadric surface) is used.

Figure 0004811567
また、上記実施の形態においては、計測に係る部分の撮影画像を、フーリエ変換法を用いて拡大するように説明したが、場合によっては、拡大しなくても、二次曲面の極値を求めることにより、やはり、変位量を精度良く求めることができる。
Figure 0004811567
In the above-described embodiment, the captured image of the portion related to the measurement has been described as being enlarged using the Fourier transform method. However, in some cases, the extreme value of the quadric surface is obtained without being enlarged. As a result, the amount of displacement can be determined with high accuracy.

本発明の実施の形態に係る変位量による応力計測方法を実施するための装置の概略構成を示す側面図である。It is a side view which shows schematic structure of the apparatus for enforcing the stress measuring method by the displacement amount which concerns on embodiment of this invention. 同変位量を計測する際の画像領域の拡大方法を説明するための図で、(a)は拡大前の画像領域を示し、(b)は拡大後の画像領域を示す。It is a figure for demonstrating the expansion method of the image area at the time of measuring the displacement amount, (a) shows the image area before expansion, (b) shows the image area after expansion. 同拡大方法により拡大された空間周波数領域を示す図である。It is a figure which shows the spatial frequency area expanded by the expansion method. 同変位量の計測方法を説明するための図で、(a)は画像領域を示し、(b)は比較方法を示し、(c)は残差二乗和の相関値を示す。A diagram for explaining the total measuring method of the amount of displacement, (a) shows the image area, (b) shows a comparison method shows the correlation values (c) is the residual sum of squares. 同変位量の計測方法を説明するための図で、平面での残差二乗和の相関値を示す斜視図である。A diagram for explaining the total measuring method of the amount of displacement is a perspective view showing a correlation value of the residual sum of squares in plan. 同変位量の計測方法による実験結果を示す図で、(a)は計測値の比較を示すグラフで、(b)は実験に用いた試験片の外観を示す。A diagram showing experimental results of a total measuring method of the amount of displacement, (a) shows the graph showing the comparison of the measured values, indicating the appearance of (b) was used in the experiment the test piece. 同変位量の計測方法による他の実験に係る試験片の外観を示す図で、(a)は全体図、(b)は計測対象領域の拡大図である。A view showing an external appearance of the test piece according to another experiment with total measuring method of the amount of displacement, (a) shows the overall view, an enlarged view of (b) the measurement target region. 同他の実験結果における応力分布を示す平面図である。It is a top view which shows the stress distribution in the other experimental result. 同他の実験結果における応力値と、ひずみゲージによる計測値および理論値との比較を示すグラフである。It is a graph which shows the comparison with the measured value and the theoretical value by the stress value in another experimental result, and a strain gauge.

1 支持台
2 カメラ装置
3 レーザ測距装置
4 レーザ照射器
5 GPS装置
6 コンピュータ装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Support stand 2 Camera apparatus 3 Laser ranging apparatus 4 Laser irradiator 5 GPS apparatus 6 Computer apparatus

Claims (1)

構造物に力を付与する前と付与した後との撮影画像の画像情報を比較することにより当該構造物における変位量を計測することにより応力を計測する方法であって、
上記力付与前における撮影画像の計測に係る部分であるとともに計測着目画素を含む基準領域部および力付与後における撮影画像の計測に係る部分である計測対象領域部を、フーリエ変換法を用いてそれぞれ拡大するステップと、
この拡大された基準領域部と計測対象領域部とにおける画素同士の画像情報の残差二乗和または正規化による相関量を、基準領域部を計測対象領域部に対して1画素ずつずらしながら求めるステップと、
これら求められた各相関量を、基準領域部の各画素に対応して平面上にプロットするステップと、
これらプロットされた各相関量を表す点若しくはその近傍を通過する曲面を求めるステップと、
このステップにより求められた曲面の極値を求めるステップと、
この極値の座標位置と、力付与前における撮影画像の基準領域部における計測着目画素の座標位置との距離を求めることにより、当該構造物の変位量を求めるステップと、
このステップにより求められた変位量を下記(H1)式に代入することによりひずみを求めるステップと、
このステップで求められたひずみと構造物の材料の縦弾性係数を含む係数行列とにより表わされる下記(H2)式に基づき、当該構造物に発生している応力を求めるステップと
を具備したことを特徴とする撮影画像を用いた構造物における応力計測方法。
Figure 0004811567
但し、上記式中、pおよびpは4つの計測点からなる応力解析のための方形の要素のX軸方向およびY軸方向での長さを表わし、uおよびvは要素のX軸方向およびY軸方向での移動量を表わし、要素中心(x+p/2,y+p/2)が変形後に生じるX軸方向ひずみ、Y軸方向ひずみ、剪断ひずみ、およびX軸方向応力、Y軸方向応力、剪断応力を、それぞれε,ε,γxy、およびσ,σ,τxyとし、Eは測定対象物の縦弾性係数、νはポアソン比を表わす。
A method of measuring stress by measuring the amount of displacement in the structure by comparing the image information of the captured image before and after applying force to the structure,
Using the Fourier transform method, the reference area part including the measurement target pixel and the measurement target area part that is a part related to measurement of the captured image after the force application are each related to the measurement of the captured image before the force application. Step to enlarge,
A step of obtaining a correlation amount by a residual sum of squares or normalization of image information of pixels in the enlarged reference area part and the measurement target area part while shifting the reference area part by one pixel from the measurement target area part. When,
A step of plotting the respective amount of correlation these obtained, corresponding to each pixel of the reference area portion on a flat surface,
Points representing respective amount of correlation is these plots or determining a song plane you pass near them,
And determining an extreme value of a song surface obtained by this step,
Determining the amount of displacement of the structure by determining the distance between the coordinate position of this extreme value and the coordinate position of the pixel of interest of measurement in the reference region portion of the photographed image before force application;
Substituting the displacement obtained in this step into the following equation (H1) to obtain strain;
The step of determining the stress generated in the structure based on the following equation (H2) expressed by the strain obtained in this step and the coefficient matrix including the longitudinal elastic modulus of the material of the structure: A stress measurement method for a structure using a characteristic photographed image.
Figure 0004811567
However, in the above formula, p x and p y represents the length of the X-axis direction and the Y-axis direction of the rectangular element for stress analysis of four measurement points, u i and v i are the elements X This represents the amount of movement in the axial direction and the Y-axis direction. X-axis direction strain, Y-axis direction strain, shear strain, and X-axis direction stress generated after the element center (x + p x / 2, y + p y / 2) is deformed, Y The axial stress and shear stress are ε x , ε y , γ xy , and σ x , σ y , τ xy , respectively, E is the longitudinal elastic modulus of the measurement object, and ν is the Poisson's ratio.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013168991A1 (en) * 2012-05-11 2013-11-14 Son In Gyu Image measurement device and method for measuring deformation of civil structure

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008203214A (en) * 2007-02-22 2008-09-04 Taiko Denki Co Ltd Work deformation/distortion detecting method
JP6354317B2 (en) * 2013-09-25 2018-07-11 株式会社ジェイテクト Stress measurement system, stress measurement method, and stress measurement processing apparatus
CN104048843B (en) * 2014-06-13 2017-10-10 东南大学 Loads of Long-span Bridges steel box-girder damage alarming method based on GPS displacement monitorings
US10371510B2 (en) 2015-03-20 2019-08-06 Nec Corporation Structure status determination device, status determination system, and status determination method
US10190992B2 (en) 2015-03-20 2019-01-29 Nec Corporation Structure status determination device, status determination system, and status determination method
CN107870084A (en) * 2017-09-18 2018-04-03 中车工业研究院有限公司 The contactless monitoring method and system of train bogie
WO2019097579A1 (en) * 2017-11-14 2019-05-23 日本電気株式会社 Vibration measurement device, vibration measurement method and computer-readable recording medium
US11585721B2 (en) 2017-11-14 2023-02-21 Nec Corporation Displacement component detection apparatus, displacement component detection method, and computer-readable recording medium
US11846498B2 (en) 2018-06-05 2023-12-19 Nec Corporation Displacement amount measuring device, displacement amount measuring method, and recording medium
CN108548512B (en) * 2018-06-19 2023-04-25 山东省水利科学研究院 Underwater geomembrane monitoring method adopting regular hexagon monitoring disc with fixed anchors
CN108801349B (en) * 2018-06-19 2023-04-25 山东省水利科学研究院 Underwater geomembrane monitoring method adopting square monitoring disc
WO2021215009A1 (en) * 2020-04-24 2021-10-28 三菱電機株式会社 Internal defect estimation device
CN113433125A (en) * 2021-06-21 2021-09-24 敦煌研究院 Soil surface stress-strain test environment box for earthen archaeological site and measurement method thereof
CN116067290B (en) * 2023-03-07 2023-07-14 西安航天动力研究所 Displacement testing method and displacement testing system for static test of engine

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03204268A (en) * 1990-01-05 1991-09-05 Dainippon Printing Co Ltd High quality picture magnification method
JP3639364B2 (en) * 1995-11-08 2005-04-20 オリンパス株式会社 Ultrasonic diagnostic equipment
JPH11344395A (en) * 1998-06-02 1999-12-14 Systemseiko Co Ltd Method and device for detecting deformation of rotary shaft
JP4189925B2 (en) * 2003-09-05 2008-12-03 福岡県 Surface displacement measuring method and surface displacement measuring apparatus
JP4836067B2 (en) * 2005-05-23 2011-12-14 日立造船株式会社 Deformation measurement method for structures

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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